Livets träd är en buske

Nya arter bildas när en utvecklingslinje delar på sig. Därför beskrivs arters släktskap ofta i form av ett ”livets träd” där varje gren är en art. Nu visar forskare vid Uppsala universitet att evolutionen är mer komplicerad än så och att trädet snarare liknar en buske.

För mindre än ett år sedan rapporterade ett konsortium av ett hundratal forskare att släktskapet mellan alla större grupper av fåglar hade kartlagts genom att hela arvsmassan hos ett 50-tal fågelarter hade analyserats. Kartläggningen innehöll en beskrivning av den precisa ordningsföljden för de olika förgreningarna.

Sedan dess har två av forskarna i konsortiet; Alexander Suh och Hans Ellegren vid Evolutionsbiologiskt Centrum, Uppsala universitet, gått vidare och analyserat fåglarnas arvsmassa på ett nytt sätt, med hjälp av så kallade ”hoppande gener”. Deras resultat ger en delvis annan bild av släktskapet.

– Vi kan se att den mycket snabba utvecklingen av olika fågelsläkten när dinosaurierna dog ut för ca 65 miljoner år sedan innebar att arvsmassan inte ”hann med” att dela upp sig i separata linjer vid artbildningen, säger Hans Ellegren, professor i evolutionsbiologi.

Anledningen är att evolutionen tog snabba kliv och många arter bildades på kort tid. När det sker kan olika delar av arvsmassan ge skilda bilder av släktskapet. Fenomenet har tidigare förklarats teoretiskt och beror på att den genetiska variationen förs vidare från en art till nästa. Om nya arter därefter i sin tur snabbt bildas kan slumpen avgöra vilka ursprungliga genetiska varianter som hamnar i vilken utvecklingslinje. Fenomenet kallas ofullständig linjesortering.

– Svårigheten har tidigare varit att kunna påvisa ofullständig linjesortering långt tillbaka i tiden, säger Hans Ellegren. Det har därför inte varit känt om fenomenet påverkat evolutionen i nämnvärd utsträckning.

Genom att använda de hoppande generna, eller så kallade repetitiva element, har Uppsalaforskarna sett att till exempel en gök kan vara mer släkt med en kolibri än en duva i en del av arvsmassan, medan det motsatta förhållandet gäller i en annan del. Studien gav åtskilliga exempel som bekräftade fenomenet.

Det här är ett av de första fallen inom djurvärlden där forskare har kunnat dokumentera och kvantifiera ofullständig linjesortering. Sannolikt är det ett betydligare vanligare fenomen än vad vetenskapen tidigare har föreställt sig.

– De mer komplexa släktskapsmönster som orsakas av fenomen innebär att livets träd snarare bör beskrivas som livets buske, konstaterar Alexander Suh och Hans Ellegren.

Resultaten publiceras i den ledande vetenskapliga tidskriften PLoS Biology. Studien uppmärksammas också på ledarplats i samma tidskrift.

Den vetenskapliga artikeln kan läsas här: http://dx.doi.org/10.1371/journal.pbio.1002224

Kontaktpersoner:
Hans Ellegren, tel: 070-425 06 37, e-post: hans.ellegren@ebc.uu.se
Alexander Suh, tel: 076-2866025, e-post: alexander.suh@ebc.uu.se